تتميز إمدادات الطاقة المحلية بانخفاض الموثوقية وجودة الكهرباء غير المرضية. ويرجع ذلك إلى تقادم الشبكات الكهربائية ، وتآكل المعدات ، وانخفاض أداء محولات الطاقة ، والعمليات العابرة في المصادر ومستخدمي الكهرباء ، والعوامل الطبيعية والمناخية. في مثل هذه الظروف ، هناك حاجة ماسة لأنظمة الطاقة غير المنقطعة لضمان تشغيل المستهلكين من كل من الفئات الأولى والفئات الأخرى.
بالنسبة لأصحاب الشقق والمنازل ، من المهم أيضًا التشغيل المستقر لشبكة الطاقة. إن إيقاف عمل الأجهزة المنزلية ليس أكبر المشاكل. الأهم من ذلك هو التشغيل الخالي من المشاكل لأنظمة دعم الحياة ، ولا سيما نظام التدفئة ، إذا كان يعتمد بشكل مباشر على مصدر الطاقة. يأتي UPS (UPS) للإنقاذ - جهاز يحمي المستقبلات الكهربائية من الإغلاق بسبب تراكم الكهرباء في البطاريات (البطاريات) والضماناتجودة الطاقة المطلوبة (PQ) في أوضاع التشغيل المستقلة والشبكة.
قبل رسم نهج لتشغيل الأحمال بدون عطل ، يجب على المرء أن يعرف نوع الأعطال التي يمكن توقعها من شبكات الطاقة المحلية.
أعطال الطاقة في الشبكات الكهربائية
انخفاض الجهد هو أمر متكرر الحدوث في إمدادات الطاقة. لكنها لا تسود بشكل خاص على الزيادة ، وهو أمر شائع أيضًا. في الليل يكون الجهد مستقرًا وينخفض نهارًا وفي المساء يزداد عند إطفاء معظم الأحمال.
التردد غير المستقر هو أيضًا فشل ، رغم أنه نادر جدًا. عندما يكون حمل الشبكة مرتفعًا ، يمكن أن ينخفض إلى 45 هرتز ، مما يؤدي إلى تشويه كبير للإشارة يؤثر سلبًا على تشغيل UPS. تتعامل بعض الأجهزة مع خفض تردد التشغيل على أنه حالة طارئة وقد تستنزف البطارية بسرعة.
انقطاع التيار الكهربائي الكامل أمر شائع. لا يهتم العاملون بالكهرباء كثيرًا بالإلكترونيات ويمكنهم فجأة إغلاق أحد المباني. يكفي انقطاع التيار الكهربائي الفوري لفقدان المعلومات الموجودة على جهاز الكمبيوتر. يمكن أن يحدث انقطاع التيار الكهربائي عند زيادة التحميل على الشبكات. لذلك ، من المهم مدى موثوقية نظام UPS في توفير الطاقة غير المنقطعة.
تصنيف UPS
تم تجميعهم في ثلاث مجموعات:
- UPS منخفض الطاقة للتوصيل من خلال المنافذ الكهربائية. التنفيذ سطح مكتب أو أرضية ، وتتراوح الطاقة من 0.25 إلى 3 كيلو واط
- الأجهزة ذات الطاقة المتوسطة - من 3 إلى 30 كيلوواط - تحتوي على كتلة من المقابس المدمجة في الداخل ، أو يتم تشغيلها أيضًا من خلال مجموعاتمآخذ في شبكة تزويد الطاقة للمستهلكين من لوحة التحكم. الأجهزة مصنوعة لوضعها في كل من المكاتب وفي غرف مجهزة منفصلة.
- UPS عالية الطاقة - من 10 إلى 800 كيلوواط. تقع في غرف كهربائية. يتم تجميعها في مجموعات وإنشاء أنظمة طاقة عالية الطاقة - تصل إلى عدة آلاف كيلوواط.
أنواع UPS
يوجد حاليًا 4 أنواع من UPS (UPS). الخصائص المشتركة للجميع هي:
- التصفية من النبضات والضوضاء ؛
- نضح الموجي ؛
- استقرار الجهد (ليس كل الطرز) ؛
- حافظ على البطارية مشحونة ؛
- عندما تنفد بطارية UPS ، ستصدر إنذارًا أولاً ثم تقوم بإيقاف تشغيل المستهلك.
UPS خارج الخط
مبدأ تشغيل الأجهزة لهذا التعديل هو تزويد المستهلك من الشبكة الحالية والتبديل الفوري إلى طاقة احتياطية مستقلة في حالات الطوارئ (4-12 مللي ثانية). فهي أبسط وأرخص من الأنواع الأخرى.
UPS يتحول عادة إلى البطارية الداخلية.
عند التشغيل من التيار الكهربائي ، يقوم الجهاز بقمع الضوضاء بواسطة النبضات ويحافظ على الجهد عند مستوى معين. يتم إنفاق جزء من الطاقة على إعادة شحن البطارية. في حالة تشغيل الشبكة في الوضع غير القياسي ، يتحول المستهلك إلى تشغيل البطارية. يحدد كل طراز UPS بطريقته الخاصة الحاجة إلى التبديل إلى هذا الوضع. يعتمد عمر البطارية على خصائص البطارية واستهلاك الطاقة للحمل. في حالة تفريغ مصدر الطاقة الاحتياطيةيتم إعطاء أمر لإيقاف المستهلك. إذا وصل جهد التيار الكهربائي إلى المستوى الطبيعي ، يتحول UPS إلى التشغيل العادي ويبدأ شحن البطارية.
خط تفاعلي
تم تجهيز شكا من الخط التفاعلي بمثبتات ، والتي تعمل بشكل مستمر وتوفر اتصالاً غير متكرر بالبطارية.
يتفاعل الجهاز مع الشبكة من خلال التحكم في سعة وشكل جهد التيار الكهربائي.
عندما ينخفض الجهد أو يزداد ، تقوم الوحدة بتصحيح قيمته عن طريق تبديل صنابير المحول التلقائي. بهذه الطريقة ، يتم الحفاظ على قيمتها الاسمية. إذا كانت المعلمة خارج النطاق ولم يعد نطاق التبديل كافياً ، يتحول UPS إلى البطارية الاحتياطية. يمكن فصل الوحدة عن مصدر الطاقة الرئيسي عند استقبال إشارة مشوهة. هناك نماذج تصحح شكل موجة الجهد دون التبديل إلى تشغيل البطارية.
UPS الرنين الخطأ
يحتوي الجهاز على محول طنين خاطئ يعمل كمنظم للجهد. ميزتها هي تراكم الطاقة في المجال المغناطيسي ، والتي يتم إطلاقها أثناء التبديل في غضون 8-16 مللي ثانية. هذه الفترة الزمنية كافية لـ UPS للدخول في وضع تشغيل جديد.
يقوم المحول بالوظيفة الإضافية لمرشح الضوضاء. لا يؤثر تشويه جهد الإدخال على شكل الموجة الناتج ، والذي يظل جيبيًا.
تحويل مزدوج UPS
جهاز تحويل الطاقة المزدوجةيعمل على مبدأ تصحيح جهد التيار الكهربائي ، ثم يحوله مرة أخرى إلى متغير مستقر. يتم استخدام مقوم أكثر قوة هنا ، والذي لا يعيد شحن البطارية فحسب ، بل يزود العاكس بجهد تيار مستمر مستقر.
من إخراج الجهاز ، يتم توفير جهد متناوب مستقر للحمل.
عندما لا يكفي التحويل المزدوج لتصحيح جهد التيار الكهربائي ، يتم توفير شحنة إضافية من البطارية إلى العاكس. لا يحدث التبديل ، لكن الوضع مختلف بالفعل.
عندما يفشل العاكس ، فإنه يتحول إلى التشغيل الرئيسي عبر الالتفافية. يعد اختيار UPS التحويل المزدوج للاستخدام الخاص أمرًا غير منطقي بسبب فقد الطاقة الكبير. يتم استخدام هذا النوع من الحماية من قبل المنظمات التي تتطلب موثوقية عالية من المعدات.
أنواع الأنظمة
يمكن أن تكون أنظمة الإمداد بالطاقة غير المنقطعة مركزية أو موزعة. في الحالة الأولى ، يعمل UPS واحد للمبنى بأكمله أو طابق منفصل ، والذي يمكنه تحمل جميع الأحمال.
تشتمل أنظمة الطاقة الموزعة غير المنقطعة على العديد من أجهزة الحماية ، يعمل كل منها على جهاز كمبيوتر واحد أو جهاز آخر. إنها فعالة جدا
مزايا النظام الموزع كالتالي:
- يتم تحديد UPS على وجه التحديد لجهاز واحد هو الأكثر أهمية أو يعمل في البيئات القاسية.
- يمكن للنظامتدريجيًا ، بدءًا من حماية الخادم والانتقال إلى محطات العمل.
- يمكن استبدال UPS الفاشلة بعناصر أخرى أقل أهمية في النظام.
- لا تحتاج UPS منخفضة الطاقة إلى أن يتم تركيبها وصيانتها بواسطة أفراد خاصين.
- القدرة على الاتصال بمأخذ طاقة تقليدي من خلال المقابس.
- UPS يتم تطبيقها بشكل مستقل.
تشتمل أنظمة الطاقة المركزية غير المنقطعة على UPS عالي المستوى ، مما يحمي المعدات بشكل أفضل. على الرغم من تكلفتها العالية ، يتم تحقيق وفورات في التكلفة الإجمالية ، حيث أن جهازًا واحدًا أرخص من عدة أجهزة. لكن بالنسبة لأجهزة الكمبيوتر البسيطة ، فإن النظام سيكلف أكثر ، لأن صيانته تتطلب موظفين مؤهلين تأهيلا عاليا أو خدمات الشركات المتخصصة التي تقوم بتثبيت وصيانة أنظمة الطاقة غير المنقطعة.
مطلوب في الحالات التالية:
- أجهزة الكمبيوتر هي الحمولة الرئيسية للشبكة ؛
- تحتاج بعض المنظمات إلى أنظمة موثوقة للغاية مثل البنوك ؛
- يختلف المستهلكون اختلافًا كبيرًا في الطاقة: نظام الكمبيوتر ، وإضاءة الطوارئ ، والاتصالات ، ونظام الأمان.
ما الذي تبحث عنه عند اختيار UPS؟
عند اختيار نظام إمداد طاقة غير منقطع ، هناك عدة عوامل مهمة يجب مراعاتها. نسرد أهمها.
ما هي المعدات المحمية من؟
بادئ ذي بدء ، من الضروري قياس الجهد في الشبكة الكهربائية. سيكون الحد الأدنى للدورة يومًا. هو الأكثريعكس عمل الشبكة الكهربائية. إذا كان عليك العمل في عطلة نهاية الأسبوع ، فأنت بحاجة إلى الحصول على معلومات حول الدورة الأسبوعية ، خلال النهار والليل.
من المهم تحديد الحد الأقصى والحد الأدنى للجهد ، بالإضافة إلى تردد الطاقة والنبض في الشبكة. يمكن أن تكون الآلة راسمًا رقميًا أو مسجلًا.
أسهل طريقة للمستخدم هي قياس الفولتية ، حيث يصل الفولت ، في رأيه ، إلى الحد الأقصى والأدنى. لا تتجاهل عطلة نهاية الأسبوع.
إذا كان المالك لديه معدات قوية ، فأنت بحاجة إلى قياس الجهد في الشبكة المنزلية عند تشغيلها وإيقافها. يجب عليك معرفة عدد مرات انقطاع التيار الكهربائي في المنزل ولأي أسباب. من المهم أن يكون لديك سلك أرضي في الشقة. في هذه الحالة ، يجب أن تعرف مدى أمان توصيله بحافلة لوحة الأرضية.
نوع المعدات المحمية
تجميع قائمة المعدات التي تتطلب استخدام UPS. في هذه الحالة ، تحتاج إلى معرفة الطاقة التي يستهلكها كل جهاز. يكفي تحديد قيمتها الاسمية ، وهي في المواصفات الفنية. تستهلك بعض المعدات أحيانًا طاقة قصوى ، تكون أعلى بعدة مرات من القيمة الاسمية. يجب عليك تعيين احتياطي طاقة لها.
فترة الحكم الذاتي
هنا من المهم تحديد المدة التي يمكن فيها تخزين البيانات بأمان أو إكمال العمليات التكنولوجية اللازمة (نقل المعلومات ، حفظ الملفات ، استقبال الرسائل).
الموظفون الأساسيون
اعتمادًا على مدى تعقيد النظام المطلوبطاقم معين من المتخصصين لتشغيله. يجب توضيح ذلك من أجل حساب جميع التكاليف بشكل صحيح. يجب ألا يتجاوز سعر نظام الحماية 10٪ من تكلفة المعدات الرئيسية
UPS للمنزل
بالنسبة للمنزل الريفي المتوسط ، فإن نظام الإمداد بالطاقة غير المنقطع UPS (UPS) بسعة حوالي 15 كيلو وات مناسب. لضمان التشغيل المستقل لمدة 2-3 ساعات ، تحتاج إلى 4 بطاريات بسعة إجمالية 2000 أمبير. تسمح لك بتجميع الكهرباء بحوالي 7 كيلو وات ساعة
في المنزل أهمها نظام التدفئة والأجهزة المنزلية التي بها كمبيوتر. تعتمد تكلفة UPS على الطاقة وعدد البطاريات والشركة المصنعة. بالنسبة للغلاية ، يمكنك شراء مصدر بقدرة 360 وات بسعر 7 آلاف.بالنسبة للمنزل بأكمله ، ستحتاج إلى طاقة UPS تصل إلى 15 كيلو وات ، وسعرها أكثر من 70 ألف روبل.
بالإضافة إلى المحولات ، هناك حاجة إلى بطاريات تحتاج إلى تغيير دوري. UPS للمنزل يكلف مبلغًا دائريًا. أنظمة الإمداد بالطاقة غير المنقطعة مكلفة بشكل خاص.
على الرغم من ذلك ، يمكنك التوفير في إصلاح المعدات الأخرى. بالإضافة إلى ذلك ، هناك خيارات بديلة باستخدام المولدات. في بعض الأحيان يمكنك الابتعاد عن تركيب مثبتات الجهد ، والتي تتعامل مع العديد من المهام ، بما في ذلك الإغلاق الصحيح للمعدات.
وحدات UPS الحديثة مزودة بواجهة واضحة. على الشاشة ، يمكنك مراقبة تشغيل النظام ، حيث المعلمات الرئيسية هي المدخلات والجهد الناتج ، واستهلاك الطاقة ، ونظام التشغيل ، وشحن البطارية.
يعتمد اختيار UPS على احتياجات المستخدم. قد يحتوي الكمبيوتر المنزلي على طاقة كافية طوال مدة إيقاف تشغيله. للتشغيل المتواصل للغلاية لمدة 8-9 ساعات ، ستحتاج إلى جهاز حماية 1 كيلو وات مع ثلاث بطاريات 65 آه.
الخلاصة
تم تصميم أنظمة الإمداد بالطاقة غير المنقطعة لتوفير التشغيل المستقل للأجهزة الكهربائية والمعدات الإلكترونية لفترة قصيرة. المؤشر الرئيسي هو قوة UPS وسعة البطارية. يُنصح باختيار المعدات التي تحتوي على مُثبِّت الجهد
يعتمد عمر البطارية على خصائص البطارية والطاقة التي يستهلكها الحمل. في حالة تفريغ مصدر الطاقة الاحتياطية ، يتم إعطاء أمر لإيقاف المستهلك. إذا وصل جهد التيار الكهربائي إلى المستوى الطبيعي ، يتحول UPS إلى التشغيل العادي ويبدأ في شحن البطارية.
